王建宏,宋 昕
(黑龍江昊華化工有限公司黑龍江 齊齊哈爾 161033)
二次鹽水碘含量過高會毒害離子膜,會造成膜損壞。生產工藝要求小于等于0.2 mg/L,但是二次鹽水中由于飽和NaCl的影響,碘的檢出線升高為0.3 mg/L,因此,無法使用ICP OCE方法對其檢測;采用分光光度法分析操作復雜,時間長,當發(fā)現碘離子超標,電解槽膜已受到了損害。目前,黑龍江昊華化工有限公司二次鹽水中碘離子測定采用 《制鹽工業(yè)通用試驗方法碘離子的測定》中的直接滴定法,即適用于以碘酸鉀為碘劑的普通加碘食用鹽中碘的測定。方法經改進后又適用于二次鹽水中碘離子的測定。該法既簡便又快速,準確性和重現性都很好,省時、省力,是該公司測定二次鹽水中碘離子的主要方法。
(1)三氯化鐵10%溶液:稱取100 g三氯化鐵,加入10 mL鹽酸,用水稀釋至1 000 mL;
(2)鹽酸(相對密度 1.1 g);
(3)四氯化碳;
(4)碘標準溶液(1 mL 溶液含有 0.1 mg I-)稱取0.131 g碘化鉀,溶于水,移入1 000 mL容量瓶中稀釋至刻度,貯于褐色瓶中;
(5)碘標準溶液:(1 mL 溶液含有 0.01mg I-)。
量取50.0 mL試樣,置于100 mL分液漏斗中。在另一個100 mL分液漏斗中加入1 mL碘標準溶液,用水稀釋至50 mL。每個分液漏斗分別加入2 mL鹽酸和5 mL三氯化鐵溶液,搖勻,放置5 min,分別加入10 mL四氯化碳,劇烈搖動1 min,靜止分層,放出四氯化碳至10 mL比色試管中。從試樣中,提取的四氯化碳紫色不應深于標準溶液的四氯化碳提取的顏色。
碘離子測定范圍為0.01~0.20 mg/L碘離子。
(1)不用分液漏斗也可用50 mL比色試管代替,帶紫色的四氯化碳層在水溶液下面,溶液比色。
(2)如果試樣中含碘離子較高,可配制標準系列,進行比較。
在酸性溶液中,試樣中的碘酸根氧化碘化鉀析出碘,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定,測定碘離子的含量,方程式如下。
IO3-+I-+6H+=I2+3H2O
2 S2O3-+I2=2I-+S4O6-
一般實驗室儀器。
本方法所用試劑和水未注明要求時,均使用分析純試劑和蒸餾水(或相應純度的水)。
(1)硫代硫酸鈉(GB/T637):0.1 mol/L 硫代硫酸鈉標準溶液
配制:稱取25 g硫代硫酸鈉,1.0 g氫氧化鈉,溶于1000mL水中,貯于棕色瓶中,取上層澄清液備用。
標定方法:采用0.15 g 120℃烘干至恒重的基準重鉻酸鉀,稱準至0.000 1 g,置于碘量瓶中,溶于25 mL水,加2 g碘化鉀及20 mL硫酸溶液(20%)搖勻,于暗處放置10 min,加150 mL水,用前項配制好的硫代硫酸鈉溶液滴定。近終點時,加3 mL淀粉指示液(5 g/L),繼續(xù)滴定至溶液由藍色變?yōu)榱辆G色,同時作空白試驗。
硫代硫酸鈉標準溶液濃度按下式計算:
式中:C(Na2S2O3)—硫代硫酸鈉標準溶液的量濃度,mol/L;m—重鉻酸鉀質量,g;V1—硫代硫酸鈉溶液用量,ml;V2—空白試驗硫代硫酸鈉溶液用量,mL;0.049 03—與1.00 mL硫代硫酸鈉標準溶液相當的以克表示的重鉻酸鉀的質量。
(2)用配制并標定好的 C(Na2S2O3)=1.000 mol/L硫代硫酸鈉溶液稀釋50倍0.002 mol/L。
(3)磷酸(GB/T1282):1 mol/L 溶液
量取17 mL 85%磷酸,加水稀釋至250 mL
(4)碘化鉀(GB/T):50 g/L 溶液(用時新配)稱取25 g碘化鉀,用水溶解,并稀釋至500 mL,貯于棕色瓶中。
(5)淀粉(HGB3095):5 g/L 溶液(用時新配)
稱取0.5 g淀粉,用水調成糊狀,傾入100 mL沸水,攪拌后,再煮沸0.5 min,冷卻備用。
取二次鹽水10 mL,置于250 mL碘量瓶中,加入2 mL 1 mol/L的磷酸和5 mL 50 g/L的碘化鉀溶液,加入約 5 mL 5 g/L淀粉溶液,搖勻,用0.002 mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定,至藍色恰好消失為止。
式中:C(Na2S2O3)—硫代硫酸鈉標準溶液的濃度,mol/L;V (Na2S2O3)—硫代硫酸鈉標準溶液的用量,mL;21.15—1/6 I-毫摩爾質量,mg/mmoL;10—二次鹽水吸入的體積,mL。
碘離子(μg/mL)允許差(μg/Ml)0~200 2.0
預實驗:取KIO3少量,加入少量 50 g/L KI和1 mol/L H3PO4,加少量5 g/L淀粉,至溶液變?yōu)樗{色,驗證藥品使用正常。
稱取10.0 g左右以KIO3作碘劑的加碘食用鹽置于250 mL碘量瓶中,加水約80 mL,按GB/T13025.7-1999方法操作滴定至藍色消失,0.002 mol/L硫代硫酸鈉消耗體積為7.12 mL,由公式:
驗證GB/T13025.7-1999方法使用正常。
(1)直接滴定法是稱取10.0 g均勻加碘食用鹽,置于250 mL碘量瓶中,加水約80 mL溶解。改進后,直接吸取10.0 mL二次鹽水樣。
(2)原標準是滴定至溶液呈淺黃色時,加入約5 mL 5 g/L淀粉溶液,繼續(xù)滴定至藍色恰好消失為止。改進后,在滴樣前加入約Na2S2O35 mL 5g/L淀粉溶液
(3)原標準 Na2S2O3制成 0.002 mol/L標準溶液進行標定。改進后,采用K2Cr2O7標定配制好的0.1 mol/L Na2S2O3,稀釋 50 倍,得到 C(Na2S2O3)=0.002 mol/L。
(1)取二次鹽水量瓶先用硝酸進行酸洗,再用超純水沖洗,最好使用聚乙烯瓶,保證不污染樣品。
(2)特別指出,直接滴定法測定碘離子只適用于以KIO3為碘劑普通加碘食用鹽,不適用于海藻食用鹽,更不適用于原鹽。
(3)取二次鹽水10 mL于250 mL碘量瓶,切忌不能加約80 mL水,也不能加熱。
(4)碘化鉀溶液見光易被空氣中氧氣氧化成碘而變?yōu)辄S色,最好使用棕色瓶密封。
(5)Na2S2O3溶液用煮沸冷卻后的蒸餾水配制,以除去微生物。配置好的溶液置于棕色瓶中,放置2周,再用K2Cr2O7標定,Na2S2O3加熱煮沸10 min后冷卻移入棕色瓶。
(6)若是測以碘酸鉀為碘劑普通加碘食用鹽,應按原標準GB/T13025.7-1999操作,即用0.002 mol/L Na2S2O3標準溶液滴定,滴定至溶液呈淺黃色時,加入約5mL淀粉溶液,繼續(xù)滴定至藍色恰好消失為止。
(7)若是測二次鹽水中碘離子,最好在滴樣前加入淀粉,這樣,能夠得到準確的消耗體積。即采用前述分析步驟。
(8)由于在滴定樣品過程中,消耗硫代硫酸鈉量很小,實際操作均采用0~5 mL微量滴定管。
(9)在滴樣過程中,由于顏色較淺,不易觀察,滴定速度要緩慢。盡量在陽光充足的地方,底部用白紙襯托,觀察藍色變化情況,直到藍色恰好消失為止。
(10)在滴樣產生輕度的返色時,稍等顏色復出,再滴至不返色為止。
(11)原鹽中碘離子若采用直接滴定法,無法檢出,而二次鹽水碘離子卻檢出,很有可能是原鹽中碘離子受到雜質干擾所致。
(12)取來的二次鹽水樣應做到盡快分析,現取現做,以免久置使樣品渾濁,使終點不明顯。
采用比色法和直接發(fā)滴定法測定二次鹽水中碘離子含量的比較結果見表1。
表1 二次鹽水中碘離子含量測定結果 μg/mL
(1)比色法受環(huán)境影響,測定線性、重現性差,只是在停電檢修情況下使用。
直接滴定法作為主要分析方法完成二次鹽水碘離子測定。
(2)正常 Iˉ≤0.2 mg/L,有時由于開停車,生產運行不正常,I-含量偏高。這時,要按做樣頻率及時測定,數據產生波動時及時反饋,以便及時處理。
(3)直接滴定法簡便、快速、省時、省力,準確性和重現性都很好。